Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Xorshift random number generators from primitive polynomials

Kumar Bishoi S., Narayan Maharana S.

Theoretical and Applied Informatics

|

2017

|

Vol. 29, No. 1-2

1--13

EN

A class of Xorshift Random Number Generators (RNGs) are introduced by Marsaglia. We have proposed an algorithm which constructs a primitive Xorshift RNG from a given prim- itive polynomial. We also have shown a weakness present in those RNGs and suggested its solution. A separate algorithm also proposed which returns a full periodic Xorshift generator with desired number of Xorshift operations.

2

Pipelined architecture of a chaotic pseudo-random number generator in a Cyclone V SoC device

Dąbal P., Pełka R.

Measurement Automation Monitoring

|

2015

|

Vol. 61, No. 7

287--289

EN

In this paper, we present a novel, optimized microarchitecture of a pseudo-random number generator (PRNG) based on the chaotic model with frequency dependent negative resistances (FDNR). The project was focused on optimization of the PRNG architecture to achieve the highest possible output throughput of the generated pseudo-random sequences. As a result we got a model of the pipelined PRNG that was implemented in Cyclone V SoC from Altera and verified experimentally. All versions of the PRNG were tested by standard statistical tests NIST SP800-22. In addition, we also provide a brief comparison with the PRNG implementation in SoC from Xilinx.

3

Generator kluczy kryptograficznych dla bezpiecznych systemów radiolokacyjnych

Czernik P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 3

64-69

PL

Bezpieczeństwo dzisiejszych systemów kryptograficznych jest ściśle związane z generacją pewnych nieprzewidywalnych wartości. Zastosowanie układu generatora kluczy w systemach radiolokacyjnych umożliwia realizację algorytmów kryptograficznych, zapewniających wysoki poziom bezpieczeństwa kryptograficznego. W artykule tym został przedstawiony układ generatora wartości losowych, bazującego na teorii nieliniowych układach dynamicznych do zastosowań w kryptograficznie bezpiecznych systemach radiolokacyjnych. Celem realizacji tego układu jest opracowanie wysokiej jakości generatora kluczy kryptograficznych dedykowanego dla systemów radiolokacyjnych. Prezentowany układ został zaprojektowany, oprogramowany oraz dogłębnie przebadany pod względem bezpieczeństwa kryptograficznego, co stanowi najistotniejszą część tej publikacji.

EN

Security of cryptographic systems today is closely related to the generation of some unpredictable values. Use of the key generator in radar systems enables the realization of cryptographic algorithms, providing a high level of cryptographic security. In this article was presented the random number generator, based on the theory of nonlinear dynamical systems for applications in cryptographically secure radar systems. The purpose to build this device is implement the high-quality cryptographic keys generator. The presented generator was designed, programmed and thoroughly tested in terms of cryptographic security.

4

Generator ciągów losowych wykorzystujący stany metastabilne zaimplementowany w układzie FPGA firmy Xilinx

Kubczak P., Jessa M., Matuszewski Ł.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2014

|

R. 60, nr 7

450--452

PL

W wysokiej klasy systemach bezpieczeństwa informacji klucze kryptograficzne nie powinny być generowane na zewnątrz systemu, a klucze prywatne, w przeciwieństwie do publicznych, nigdy nie powinny opuścić systemu. Jeśli system bezpieczeństwa jest realizowany w jednym układzie scalonym, klucze powinny być generowane w tym samym układzie. Realizacja generatorów liczb losowych w cyfrowych układach reprogramowalnych jest więc istotnym zagadnieniem. W artykule przedstawiono nową metodę wytwarzania ciągów losowych, opartą o zjawisko metastabilności występujące w układach cyfrowych oraz uwagi na temat sensowności wykorzystania tego fizycznego efektu występującego we współczesnych, powszechnie dostępnych układach cyfrowych.

EN

The security of cryptographic systems relates mainly to the protection of confidential keys. In high-end information security systems, cryptographic keys should never be generated outside the system and private keys should never leave the system. For the same reason, if the security system is implemented in a single chip (cryptographic system on chip), the keys should be generated inside the same chip. Implementation of random number generators in logic devices, including configurable logic devices, is therefore an important issue. In this paper, we present a new method of generating random digits based on a physical phenomenon occurring in digital circuits. Thus, the proposed generator can be implemented in different Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) with other elements of the cryptographic system. If the underlying physical process cannot be controlled, the generator output is unpredictable and/or uncontrollable. The statistical characteristics of TRNGs are closely related to the quality of the entropy source, but also to the randomness extraction method. The statistical quality of the generator was verified with the use of NIST statistical test suite. A discussion of the utility of metastable states for producing random numbers with metastable states in commercially available FPGAs is also presented.

5

Pomiary losowości danych wytwarzanych przez generator wbudowany w procesory firmy Intel z rodziny Ivy Bridge

Czernik P., Winiecki W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 5

402--405

PL

W artykule przedstawiono pomiary losowości układu generatora kryptograficznie bezpiecznych wartości losowych, wbudowanego w procesor i5-3450. Układ ten wytwarza wartości losowe, przeznaczone do wykorzystania przez oprogramowanie kryptograficzne realizowane na komputerze zarówno w zastosowaniach serwerowych, jak i na stacjach roboczych powszechnego użytku. Prezentowana technika pomiarowa losowości generatora polega na akwizycji danych losowych, a następnie badaniu ich bezpieczeństwa kryptograficznego. Bezpieczeństwo to zostało zmierzone na bazie autorskiego oprogramowania oraz środowiska RDieHarder. Zaprezentowano tu także wyniki pomiarów wydajności generacji danych losowych. Uzyskane najistotniejsze wyniki badań zostały przedstawione oraz przeanalizowane.

EN

Most of the current IT systems or dedicated distributed measurement and control systems use computer networks and various types of wireless communication media, such as mobile GSM/UMTS, Bluetooth, ZeegBee, WiFi. Recently, in the era of globalization, there has been observed a significant increase in threats to various information systems. The answer to these threats must be implementation of cryptographic methods to the existing and proposed systems, to increase security. Security of encryption systems is closely related to generation of some unpredictable values. Random number generators (RNG), and especially true random number generators (TRNG) are one of the most basic elements of cryptography. This paper presents measurements of the randomness of a cryptographically secure random number generator embedded in the i5-3450 processor. This device generates random values which are used by the cryptographic software implemented on both server and general-purpose workstations. The presented measurement technique is based on random data acquisition, and then testing the cryptographic security of this data. The security was determined based on the software developed by the author and the software environment called RDieHarder. There are also presented and analysed the measurement results of the randomness generation performance.

6

Aplikacja niezawodnościowch struktur fazowych do wyznaczania niezawodności i kosztów eksploatacji technicznej wtryskiwaczy systemu Common Rail

Kaczor G., Lorenc A.

Problemy Eksploatacji

|

2012

|

nr 3

29-37

PL

Istotnym aspektem analizy niezawodności obiektów technicznych jest uwzględnienie poszczególnych faz w ich pracy, podczas których funkcyjne charakterystyki niezawodnościowe ulegają nieustannym zmianom. Dzięki dostępności generatorów liczb losowych, jako funkcjonalnych narzędzi ułatwiających prowadzenie dyskretnych symulacji czasu poprawnej pracy, wzrosło zaawansowanie w opracowywaniu stochastycznych metod służących do opisu zjawisk rzeczywistych. Niniejszy artykuł dotyczy wykorzystania niezawodnościowych struktur fazowych do modelowania i analizy niezawodności wtryskiwaczy układu Common Rail z uwzględnieniem kosztów ich eksploatacji technicznej.

EN

An important aspect of the reliability analysis of technical objects is to take into account various phases in their operation during which the functional characteristics of reliability are changed. The sophistication level of the development of the stochastic methods that are used to describe the real phenomena has increased since random number generators were introduced. This article concerns the use of reliability phase diagrams to create a reliability model including the costs of their operation.

7

Realizacja generatora liczb losowych dla bezprzewodowych sieci czujnikowych

Olszyna J., Winiecki W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 9

789-791

PL

W artykule przedstawiono układ generatora liczb pseudolosowych dostosowany do specyfiki autonomicznych bezprzewodowych sieci czujnikowych. Realizacja podstawowych usług kryptograficznych wymaga dostarczenia liczb losowych, jednak ze względu na asymetrię zasobów (ograniczona moc zasilania i zasoby po stronie czujnikowej) konieczny jest dobór algorytmów i optymalizacja implementacji sprzętowej według kryterium mocy rozpraszanej.

EN

The paper presents a pseudo-random number generator circuit tailored to the specific properties of autonomous wireless sensor networks [1, 2]. Implementation of essential cryptographic services, like zero-knowledge proof entity authentication [3], requires delivery of random numbers. The concept of autonomous wireless sensor networks involves energy consumption from the environment, as well as efficient management of system resources. Due to the asymmetry of resources (insufficient power and computing resources on the sensor side) careful selection of the algorithm and low-power implementation of the random number generator are required. Therefore we chose to implement the BBS algorithm (Blum-Blum-Shub generator) whose security is based on the integer factorization problem and whose operation is based on modular multiplication. In order to reduce power dissipation, we decided to implement the Montgomery modular multiplication algorithm in a bit-serial fashion. Due to the proposed modifications on algorithm and architecture level, the generator is suitable for use in constrained environments like autonomous wireless sensor networks. The power consumption is only 141 žW for an Actel Igloo low-power FPGA AGLN250V2 device operating at 100 kHz (1024 bit operands). Słowa kluczowe: autonomiczne bezprzewodowe sieci czujnikowe, generatory liczb losowych, arytmetyka modularna

8

Analiza sygnałów chaotycznych do realizacji kryptograficznie bezpiecznego bezprzewodowego kanału komunikacyjnego

Czernik P., Winiecki W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 9

785-788

PL

W artykule przedstawiono właściwości sygnałów chaotycznych specyficznych do zastosowań w kryptograficznie bezpiecznej komunikacji bezprzewodowej dla rozproszonych systemów pomiarowo-sterujących, w szczególności bezprzewodowych sieci czujnikowych. Przeanalizowano zjawisko synchronizacji dwóch układów chaotycznych. Zaprezentowano analizę symulacyjną modeli generatorów sygnałów chaotycznych bazujących na nieliniowych układach dynamicznych, popartą wynikami eksperymentalnymi.

EN

This paper presents specific properties of chaotic signals applicable to cryptographically secure wireless communications. Chaotic signals have characteristics that significantly distinguish them from signals commonly used in wireless distributed measurement and control systems. The most important feature of the chaotic signal is its exponential sensitivity to initial conditions. Due to the finite measurement accuracy it is very difficult to predict the signal value after a certain time from the execution of the measurement. Moreover, it is very difficult to determine prior values of the signal having particular measurement result. Different characteristics of this type of electrical signals result in a number of potential ad-vantages which are as follows: low probability of transmission detection (capture), possibility of using occupied bandwidth, resilience to errors caused by multipath propagation, lower transmission power, possibility of coherent transmission and communication privacy. The paper deals with an analysis of the phenomenon of synchronization of two chaotic systems. The ob-tained simulation and experimental results of different chaotic signal generator models using nonlinear dynamical circuits are presented and discussed.

9

Sprzętowy generator kluczy kryptograficznych dedykowany dla systemów pomiarowo-sterujących o asymetrycznych zasobach

Czernik P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 11

70-76

PL

W artykule przedstawiono układ generatora wartości losowych, bazujący na teorii nieliniowych układów dynamicznych do zastosowań w kryptograficznie bezpiecznych rozproszonych systemach pomiarowo-sterujących o asymetrycznych zasobach. Celem realizacji tego układu jest opracowanie wysokiej jakości generatora kluczy kryptograficznych. Prezentowany generator został zaprojektowany, oprogramowany oraz przebadany pod względem bezpieczeństwa kryptograficznego. Rzeczywiste bezpieczeństwo kryptograficzne zostało przetestowane na bazie autorskiego oprogramowania oraz środowiska RDieHarder [1], Uzyskane najistotniejsze wyniki badań zostały przedstawione oraz przeanalizowane. Zaprezentowano także oprogramowany autorski proces akwizycji danych losowych z układu pomiarowego do komputera, poprzez specjalizowany oscyloskop cyfrowy.

EN

In this article was presented the random number generator, based on the theory of nonlinear dynamical systems for applications in cryptographically secure distributed systems of measurement and control systems with asymmetric resources. The purpose to build this device is implement the high-quality cryptographic keys generator. The presented generator was designed, programmed and thoroughly tested in terms of cryptographic security. The cryptographic security was tested based on the author's software and the software environment called RDieHarder [1], The most important results was presented and analyzed. There was presented the random data acquisition process from the measurement system to a computer, realized via the specialized digital oscilloscope.

10

Infrastruktura klucza publicznego do zastosowań w bezpiecznych Rozproszonych Systemach Pomiarowo - Sterujących

Czernik P., Winiecki W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 9a

37-44

PL

Artykuł koncentruje się na projektowaniu i praktycznej realizacji systemu kryptograficznie bezpiecznej dystrybucji bitów losowych (kluczy kryptograficznych) na przykładzie rozproszonej sieci czujnikowej, komunikującej się bezprzewodowo, w standardzie ZigBee. Zaprezentowana została tu również praktyczna realizacja układu generatora liczb prawdziwie losowych - TRNG w układach mikrokontrolerowych.

EN

This paper focuses on the design and practical implementation of cryptographically secure distribution of random bits (cryptographic keys). There is presented the example of a distributed sensor network, which can communicate wireless base on the ZigBee standard and also the practical realization of a truly random number generator - TRNG in microcontroller systems.

11

Methods for testing random number generators in low-power distributed measurement systems

Olszyna J., Czernik P., Winiecki W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 11

1339-1341

EN

In this paper we present some criteria for choosing RNGs which are suitable for DMS and WSN. We consider probabilistic tests which help to distinguish cryptographically secure generated sequences from insecure ones basing on the algorithm structure (theoretical tests) or statistical analysis of generated number sequences (empirical tests).

PL

Rozproszone systemy pomiarowe i bezprzewodowe sieci czujnikowe są ważną częścią współczesnej metrologii. Integracja z istniejącą infrastrukturą oraz wykorzystanie niezabezpieczonych kanałów transmisji czynią kluczowym problem bezpieczeństwa informacyjnego tych systemów, który ze względu na ich specyfikę (asymetria mocy zasilania i zasobów obliczeniowych, współdziałanie bardzo dużej liczby węzłów, dynamiczna konfiguracja) nie może być rozwiązany przez proste przeniesienie rozwiązań znanych z sieci ogólnego przeznaczenia. Bezpieczeństwo systemów kryptograficznych jest silnie związane z pozyskiwaniem liczb losowych. W artykule przedstawiamy kryteria wyboru oraz metody testowania generatorów liczb losowych dla rozproszonych systemów pomiarowych i bezprzewodowych sieci czujnikowych. Rozpatrujemy testy probabilistyczne, które pomagają odróżnić kryptograficznie bezpieczne sekwencje pseudolosowe od innych w oparciu o strukturę samego algorytmu generatora (testy teoretyczne) lub analizę statystyczną generowanych sekwencji (testy empiryczne).

12

Metodyka testowania bezpieczeństwa generatorów liczb pseudolosowych w systemach pomiarowych

Czernik P.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2009

|

Nr 6 (201)

20-34

PL

W pracy dokonano oceny generatorów liczb losowych pod kątem ich dopasowania do potrzeb i specyfiki Rozproszonych, Bezprzewodowych Systemów Pomiarowo – Sterujących (RBSPS), coraz powszechniej wykorzystywanych w awionice m. in. na pokładach samolotów bezzałogowych. W pracy rozważane są zasadnicze kwestie dotyczące generatorów liczb losowych: badania „rzeczywistej losowości”, „ataki” kryptoanalizy i sposoby zabezpieczenia się przed nimi. Wocenie jakości generatorów wzięto pod uwagę poziom rzeczywistego bezpieczeństwa kryptograficznego algorytmu, efektywność obliczeniową i możliwości implementacji układowej w szybkich i oszczędnych pod względem zapotrzebowania na moc systemach mikroprocesorowych.

EN

This paper focuses on the study reviewed evaluation and random number generators to determine whether they fit demands and characteristics Low Power Distributed Measurement and Control Systems (LPDMCS), becoming more widely used in avionics, among others on boards Unmanned Aerial Vehicles (UAV). In this work are considered basic categories of random number generators: study the “real randomness”, cryptanalysis attacks and ways to protect against them. The evaluation quality of generators took into account the level of security algorithms, computational efficiency and the possibility of systemic implementation of rapid and efficient in terms of demand on the power of the latest microprocessor systems.

13

Kryptograficzne generatory liczb losowych w rozproszonych systemach pomiarowo-sterujących małej mocy

Czernik P.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2009

|

Nr 6 (201)

5-19

PL

W pracy dokonano przeglądu i oceny generatorów liczb losowych pod kątem ich dopasowania do potrzeb i specyfiki Rozproszonych, Bezprzewodowych Systemów Pomiarowo – Sterujących (RBSPS), coraz powszechniej wykorzystywanych w awionice m. in. na pokładach samolotów bezzałogowych. W pracy rozważane są zasadnicze kategorie algorytmów generacji liczb losowych: generatory liczb „prawdziwie” losowych - fizyczne i programowe, generatory liczb pseudolosowych implementowane programowo jak i sprzętowo w układach FPGA. Wocenie wzięto pod uwagę poziom bezpieczeństwa algorytmu, efektywność obliczeniową imożliwości implementacji układowej w szybkich i oszczędnych pod względem zapotrzebowania na moc najnowszych systemach programowalnych.

EN

This paper focuses on the study reviewed evaluation and random number generators to determine whether they fit demands and characteristics Low Power Distributed Measurement and Control Systems (LPDMCS), becoming more widely used in avionics, among others on boards Unmanned Aerial Vehicles (UAV). In this work are considered basic categories of random number generation algorithms: hardware random number generators (TRNG) and software pseudorandom number generators implemented software and hardware systems in FPGAs. The evaluation took into account the level of security algorithms, computational efficiency and the possibility of systemic implementation of rapid and efficient in terms of demand on the power of the latest programmable systems.

14

Modelowanie i analiza danych w eksperymentach fizyki wysokich energii

Malecki P.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2002

|

Vol. 48, z. 2

233-245

PL

Eksperymenty fizyki wysokich energii wymagają szerokiego stosowania technik komputerowych przy projektowaniu programu badań i aparatury detekcyjnej, przy gromadzeniu i selekcji danych w trakcie naświetlań oraz przy analizie, interpretacji i prezentacji wyników. Złożoność obliczeń i obszerność zbiorów danych wymagają użycia wielkich mocy obliczeniowych i wielkich zasobów pamięci. Są to w dużym stopniu moce rozproszone po całym świecie podobnie jak i rozproszone są dziesiątki instytucji biorących zwykle udział w typowym, współczesnym eksperymencie fizyki cząstek. Artykuł przedstawia w zarysie metody komputerowe stosowane we wszystkich etapach eksperymentu. Zawiera również pewien rys historyczny i sygnalizuje tendencje rozwoju.

EN

Experimental high energy particle physics requires wide use of computer techniques at all stages of every project: during the design phase, during data preselection and acquisition as well as for data analysis, interpretation and visualization. Huge data collections and complexity of methods require large computing power and data storage. These resources are distributed over the whole world following distribution of large number of institutes participating in typical modern experiment. The article characterizes briefly hep computer methods, contains historical remarks and indicates some trends.